ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПЕРИИМПЛАНТНЫХ ТКАНЕЙ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ

239

обработки позволяет снизить иммуногенность биоматериала и получить децеллюляризованный коллагеновый скаффолд, пригодный для имплантации реципиенту [1]. Такие материалы находят применение в тканевой инженерии [2]. Перспективным направлением является разработка протоколов модификации биоматериалов с целью придания им антимикробной активности [3].

В настоящем исследовании были получены образцы децеллюляризованных коллагеновых скаффолдов на основе телячьего перикарда, отличающиеся лекарственным препаратом, сорбированном на поверхности: ванкомицином, амикацином и рифампицином. Эффективность процесса децеллюляризации оценивали путем количественного определения ДНК. Наличие антимикробной активности по отношению к Staphylococcus aureus и Escherichia coli определяли диско-диффузионным методом.

Гетеротопическая имплантация образцов белым беспородным крысам показала отсутствие реакции отторжения. Децеллюляризованные коллагеновые скаффолды с антимикробной активностью полностью интегрировались в организм реципиента в течение 4-6 месяцев без усиления воспалительной реакции в ответ на имплантацию и появления дистрофических изменений по сравнению с контролем без антимикробной активности.

Полученные результаты могут быть прим. мы при разработке имплантируемых медицинских изделий на основе ксеноматериалов, предназначенных для направленной тканевой регенерации.

Литература:

1. Старцева О.И., Синельников М.Е., Бабаева Ю.В. и др. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2019. № 8. С. 59-62.

2. Шехтер А.Б., Гуллер А.Е., Истранов Л.П. и др. Архив патологии. 2015. № 6. С. 29-38.

3. Martí M., Frígols B., Serrano-Aroca A.J. Vis. Exp. 2018. V. 138. e57710.

ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПЕРИИМПЛАНТНЫХ ТКАНЕЙ

А.Л. Файзуллин, А.А. Земеров, А.С. Балкивский, А.А. Бакулина, Е.И. Иванова, П.С. Тимашев1

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. ИМ. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва, Россия

e-mail: [email protected]

Ключевые слова: цифровая патология, нейронные сети, морфометрический анализ, периимплантный фиброз, им-плантаты, соединительнотканная капсула.

Оценка биологической совместимости имплантируемых биоматериалов должна включать анализ мор-фометрических характеристик и клеточного состава периимплантной соединительнотканной капсулы. К консервативным клеточным элементам капсулы относят гигантские многоядерные клетки инородных тел, фибробла-сты и сосуды. Соотношение этих компонентов меняется со временем и оказывает влияние на исход имплантации, включая резорбцию и фибротическую трансформацию окружающих имплантат тканей. Последние достижения в области искусственного интеллекта и цифровой патологии позволяют автоматизировать детекцию клеток, имеющих типичные морфологические особенности, на скан-изображениях гистологических препаратов.

Нами была разработана математическая модель для детекции гигантских многоядерных клеток инородных тел на скан-изображениях участков имплантаций. Для искусственной нейронной сети в рамках задач детекции и сегментации была использована архитектура сверточ-ной нейронной сети 11-1\е^ известная в области сегментации медицинских изображений своей скоростью и эффективностью в работе с ограниченным количеством данных. Характерной особенностью применения полно-сверточной нейронной сети является возможность сегментировать объекты на скан-изображении по классам, что позволяет повысить точность детекции клеток инородных тел. Модель была обучена на клетках с 20 скан-изображений гистологических препаратов имплантаций полилактидных скаффолдов. Валидация была проведена на 30 скан-изображениях. Ошибка модели на ва-лидации составила 0,17. Детекция клеток морфотипов клеток инородных тел, фибробластов и эндотелия сосудов позволит с высокой точностью характеризовать соединительнотканные капсулы и описывать локализацию хромогенных меток в изображениях гистологических препаратов, окрашенных гематоксилином и эозином. Проект поддержан грантом РНФ 22-15-00467.

ПРИМЕНЕНИЕ СУПЕРПАРАМАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА, ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ МИШЕННЫМИ ЛИГАНДАМИ, ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ИНФЕКЦИОННЫХ И ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

В.С. Федоров1, Н.М. Юдинцева1' 2, Р.Б. Тагаева1' 2, М.А. Шевцов1, 2

1 ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия

2 Центр персонализированной медицины НМИЦ им. ВА. Алмазова Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия

e-mail: [email protected]

Ключевые слова: магнитные наночастицы, таргетная доставка, МРТ диагностика.

Суперпарамагнитные наночастицы оксида железа (superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs)) обладают рядом уникальных свойств, позволяющих их использовать для МРТ-диагностики и таргетной доставки лекарств. С целью повышения коллоидной устойчивости, биосовместимости, а также для осуществления поверхностной модификации ядра SPIONs покрывают различными полимерами [1].

Целью работы было создание панели мишенных коньюгатов на основе SPIONs для прижизненной диагностики туберкулёза (Тб) и опухолей головного мозга. SPIONs были синтезированы методом соосаждения из раствора солей железа, покрыты карбоксиметилдек-страном и функционализированы путем ковалентной сшивки с антителами anti-CD11b (Abcam, США) и anti-LAM (GRP, Германия), распознающими микобактерии. Для диагностики опухолей мозга использовали антитела anti-GD2, специфически взаимодействующие с гангли-озидом GD2 и TKD-пептид, специфичный к мембран-но-связанной форме белка теплового шока mHsp70 (Thermo Fisher, США) на поверхности клеток глиобласто-мы. В качестве контроля использовали конъюгат изоти-пическими антителами IgG1. Для характеристики конъю-гатов были использованы методы аналитической химии,

Гены & Клетки XVII, №3, 2022